在大型武術比賽中不能順利完成競技武術套路 B級“拋 + 接”類高難度動作，已成為困擾教練員和運動員的一大心理障礙。目前，如何才能夠高質量完成這類高難度動作，已成為當今武術科研中一個亟待解決的問題。因此，對 445 +8 技術動作進行生物力學分析顯得尤為重要。通過生物力學手段對 445 + 8 動作進行分析，探究其動作特征與運動規律，旨在為廣大教練員和運動員掌握該技術動作特點，提高成功率，進行科學訓練提供有力的理論支持。

1 研究對象與方法

1． 1 研究對象

競賽套路 445 +8 高難度動作。

1． 2 研究方法

1． 2． 1 三維影像分析法

拍攝現場: 第 11 屆全運會武術套路比賽預賽\\( 時間: 2009 年 4 月 22—24 日; 地點: 上海國際體操中心\\) 、決賽\\( 時間: 2009 年 10 月 12—14 日; 地點: 山東省濱州市奧體公園體育館\\) ?，F場用 2 臺日本產JVC9800 型號的攝像機拍攝了運動員完成 445 + 8 動作的全過程。
拍攝過程: 擺放攝像機，使 2 臺攝像機與受試者活動中心區域的連線夾角為 90\\( 符合拍攝夾角大于 60小于 120 的拍攝要求\\) 。拍攝前調節好攝像機的拍攝模式，拍攝頻率為 25 幀，拍攝速度為 50 場/s，機身高度約為 1． 5m，拍攝距離大約為 10m。先將預先支好的三維輻射框架擺于實驗對象的大致活動區域，然后對框架進行 30 秒左右的拍攝，拍攝完畢后撤掉框架，再對每個實驗對象所要完成的動作進行多次重復拍攝。
試驗現場如圖 1 所示。錄像解析過程: 利用德國 SIMI0motion7． 3 錄像解析系統進行逐幀解析，采用漢納范\\( Hananvan\\) 人體模型: 6 個環\\( 關\\) 節點，使用 DLT 法計算得到解析點的三維空間坐標，據運動生物力學的相關原理對運動員的技術動作進行分析與評價。
1． 2． 2 數理統計法

運用 SPSSv16． 0 軟件對所測數據進行獨立樣本 T檢驗。

2 研究結果與分析

445 + 8\\( 拋 + 搶背 + 接\\) 難度等級 B 級，難度動作銜接分值為0． 1 分。技術動作由拋器械、搶背、抓接器械 3 個步驟組成，拋器械時左腳在前右腳在后，搶背\\( 前滾翻\\) 完成后抓接器械時，右腳在前左腳在后。本文按其運動規律對動作的拋器械階段、器械空中階段、抓接器械階段 3 個階段進行分析。

2． 1 拋器械階段動作技術分析

拋器械動作階段是指從助拋開始到器械脫手止。
器械出手動作很重要，由于器械出手的同時運動員需要做“搶背”動作，所以器械出手后的高度、速度、角度對完成后續動作至關重要。它關系到器械在空中飛行的方向，空中弧線的高低大小，運行的距離以及器械的翻轉度數。因此，我們對長、短器械中成功與失敗的各5 名運動員在完成上拋動作時，器械出手后的高度、角度、速度和兩膝角度的變化情況進行對比分析\\( 表 1 －表 2\\) 。出手角度的界定: 器械、手、手腕以手為定點，手臂水平前舉與器械成一直線為 180°，器械垂直向上為 90°。兩膝的角度是以髖關節、膝關節、踝關節以膝關節為定點。
通過表 1 － 表 2 可以看出，成功者不管是短器械還是長器械在出手的高度上均低于失敗者，P ＜ 0. 01，差異性達到非常顯著水平。出手高度過高或過低均不利于后續動作的完成，過低導致器械在空中飛行的高度過低不利于完成身體難度動作，過高運動員完成身體動作時會出現等待接器械的現象，不利于動作銜接影響整體節奏。短器械出手高度應控制在 1. 23m 左右，長器械出手高度應控制在 1. 32m 左右較為合適。
出手的速度和角度是完成器械拋接類高難度動作的關鍵環節，出手速度和角度影響著器械在空中飛行的速度、拋物線的大小和飛行距離，出手速度過快容易導致器械在空中的飛行速度快于人體滾翻時的位移速度，慢則反之，使人械在時空上不能同步。出手的角度決定著器械在空中的運行軌跡，角度越大器械在空中的拋物線越長，器械前沖速度越快，飛行距離越遠，落點較遠。角度過小則拋物線短，器械前沖力小，器械空中飛行距離就短，器械翻轉速度過快，落點較近。器械飛行距離過遠會導致運動員在完成前滾翻后器械遠離人體不利于抓接器械，落點較近運動員完成前滾翻時，器械會落于運動員身后。成功者運動員的短器械出手速度為 5. 93 ± 0. 01m/s，失敗者為 6. 09 ± 0. 02m/s，P＜ 0. 01。長器械為 5. 89 ± 0. 02m / s，失敗者為 6. 11 ±0. 02m / s，P ＜ 0. 01。成功者短器械出手角度為 156. 2± 0. 1°，失敗者為 162. 8 ± 0. 4°，P ＜ 0. 01。長器械為128. 1 ± 0. 4°，失敗者為 133. 2 ± 0. 6°，P ＜ 0. 01。從所測數據來看失敗者的出手速度明顯快于成功者，出手角度也大于成功者，差異性達到非常顯著水平。
兩膝角度決定著人體身體重心的高低，運動員在拋出器械后要迅速向前在地上做一個前滾翻動作，此時人體重心過高不利于運動員迅速前翻，滾翻前后腳要積極向前蹬伸增加滾翻初速度。從所測數據分析，成功者的人體重心略低于失敗者，成功者短器械左膝角度為 135. 9 ± 0. 4°，失敗者為 135. 6 ± 0. 7°，P ＞0. 05，兩者之間沒有顯著差異。成功者右膝角度為153. 3 ± 0. 6°，失敗者為 158. 5 ± 0. 4°，P ＜ 0. 01，差異性達到非常顯著水平。成功者長器械左膝角度為 158. 8± 0. 5°，失敗者為 161. 2 ± 1. 7°，P ＜ 0. 05，兩者之間差異性顯著。成功者右膝角度為 162. 5 ± 3. 3°，失敗者為 168. 0 ± 0. 3°，P ＜ 0. 01，兩者之間差異性達到非常顯著水平。通過右膝的數據可以看出失敗者后\\( 右\\)腿膝關節角度過大，腿伸展較直，在做前滾翻時不能充分利用后腳發力做向前的蹬伸動作。

2. 2 器械空中飛行階段動作技術分析

器械拋離出手到抓接器械動作之間，為器械的空中飛行階段。由于器械種類、拋、接方式的不同，拋出后器械在空中飛行的形態也不同。短器械刀、劍，在空中飛行的形態為垂直狀態，劍或刀的尖部朝上把端朝下，長器械則在拋出后器械的頂端領先在空中翻轉180°或 360°，下落時抓接器械的頂端或把端。器械上拋脫手后，要求人體和器械的運動在時、空上要協調準確配合。既不能使器械運行先于身體完成動作，也不能使身體動作過于超前于器械，否則將造成失敗。
因此，我們對運動員在完成動作時，器械在空中飛行的最高高度、飛行速度、位移距離和人體位移距離及人械水平速度差的變化情況進行對比分析\\( 表 3 － 表 4\\) 。
從表 3 － 表 4 來看，器械被拋出后空中最高的高度，失敗者高于成功者，P ＜ 0． 01，兩者之間的差異性非常顯著。就兩者錄像技術來看，成功者的抓接器械銜接要好于失敗者，由此斷定失敗者拋出的器械高度略高，不利于后續動作的銜接。短器械空中最適宜高度應控制在 3． 83m 左右，長器械應控制在 4． 10m 左右。
器械飛行速度，短器械成功者與失敗者差異性達到了非常顯著水平，1． 914 ±0． 008m/s，1． 96 ±0． 01m/s，P ＜ 0． 01。長器械成功者與失敗者之間差異性也達到了顯著水平，1． 62 ±0． 01 m/s，1． 646 ±0． 008 m/s，P＜ 0． 05。器械飛行的速度過快容易導致器械位移過大或下落速度過快。
器械水平位移、人體位移及人械水平速度差是導致器械能不能成功抓接的關鍵技術環節。器械水平位移與人體位移數據差過大，將會導致人體與器械之間的距離過大，影響抓接器械。短器械的器械位移、人體位移和長器械的器械位移，成功者與失敗者的差異性均達到非常顯著水平，P ＜ 0． 01。長器械中人體位移，成功者與失敗者之間檢測結果差異性顯著，P ＜0． 05。
人械水平速度差檢測的是器械向前飛行的速度與人體向前滾翻的人體速度之差，此時如果器械快于人體速度則器械先于身體完成動作，如果器械慢于身體動作則身體動作先于器械完成動作，均不利于后續動作的完成。長、短器械的人械速度差，成功者與失敗者差異性均達到了非常顯著水平，P ＜0． 01。

2． 3 抓接器械階段動作技術分析

抓接器械動作階段是指將拋入空中的器械穩定而又準確的抓接住過程。抓接器械雖然是拋接器械的最后一步，也是最重要的一步，不容忽視。抓接器械失誤，一是屬于未完成動作不予加分，如果器械掉地還會相應扣分，同時給運動員心理上造成極大負擔，不利于后續技術水平的發揮; 二是抓接器械失誤極易對運動員造成身體傷害。因此，我們對運動員抓接器械時的器械下落速度、高度、接器械的角度、兩膝角度等因素進行對比分析\\( 表 5 － 表 6\\) 。
據表 5 － 表 6 顯示，成功者器械下落的速度明顯慢于失敗者，P ＜0． 01，差異性非常顯著。器械下落速度過快不利于運動員抓接器械，一是運動員來不及判斷器械的落點，二是下落速度越快，手在抓接器械時器械受到手掌支撐反作用力的“壓縮負荷”越大，容易使器械彈出，導致失誤。
抓接器械的高度，成功者要略高于失敗者，長器械也略高于短器械，如抓接器械高度過低，不利于抓接器械后向下的順勢緩沖，長器械高于短器械是防止緩沖后銜接動作時長器械觸地，造成其他錯誤而被扣分。成功者短器械抓接器械的高度為 1． 322 ± 0． 008m，失敗者為 1． 18m，P ＜ 0． 01，差異性達到非常顯著水平。
成功者長器械抓接器械高度為 1． 53 ±0． 01m，失敗者為 1． 47m，P ＜0． 05，差異性顯著。抓接器械角度也是成功抓接器械的重要環節。由于器械從高空下落其沖力加之器械本身的重量，此時抓接器械的角度過大，手臂會很難控制住器械\\( 主要是長器械\\) ，器械會隨慣性頂端繼續運動，導致器械頂端觸地。本次測試中，長器械“\\( 1\\) ”號運動員就是因為抓接器械的角度過大導致器械頂端觸地而失誤。測試結果顯示，成功者與失敗者兩者之間的差異性達到非常顯著水平，P ＜0． 01。
兩膝角度據測試結果顯示，在抓接器械時短器械成功者的人體重心高于失敗者。短器械成功者右膝角度 125． 9 ±0． 1°，失敗者為 123． 4°，P ＜0． 01，差異性非常顯著。成功者左膝角度為 138． 1 ± 0． 2°，失敗者為137． 2°，P ＜ 0． 05，差異性顯著。因此可以看出短器械中“\\( 1\\) ”號運動員由于拋器械階段后腿\\( 右腿\\) 過直，沒有充分屈曲，在做前滾翻時后腿蹬伸力不夠導致前滾翻速度慢于空中器械飛行的速度，在還沒有完全起身的情況下器械下落，導致后續抓接的失敗“摟抱器械”。成功者長器械右膝角度為 127． 2 ±1． 1°，失敗者為 132． 6°，P ＜0． 05，差異性顯著。成功者左膝角度為113． 7 ± 1． 1°，失敗者為 118． 4°，P ＜ 0． 05，檢測結果差異性顯著。由于長器械中“\\( 1\\) ”號運動員器械飛行速度過快、位移過遠，器械的下落速度也過快，運動員在前滾翻起身以后，需要重心前移才能抓接器械。因此，所測結果運動員的手在接觸到器械時的兩膝角度要大于成功者。
短、長器械失敗者“\\( 2\\) 至\\( 5\\) ”號運動員最終均以器械掉地失敗告終，其導致器械掉地的主要原因是受拋器械階段運動員出手的高度、角度、速度過大，致使器械在空中飛行階段器械過高、飛行速度過快、位移距離過遠，在完成前滾翻動作時身體不能夠觸碰到器械而失誤。

3 結論與建議

3． 1 結論

3． 1． 1 器械上拋階段

\\( 1\\) 出手高度: 成功者明顯的低于失敗者，差異性非常顯著 P ＜0． 01; \\( 2\\) 出手角度: 成功者與失敗者之間的差異性達到非常顯著水平 P ＜ 0． 01，失敗者出手角度過大; \\( 3\\) 兩膝角度: 成功者與失敗者左膝角度短器械差異性顯著 P ＜0． 05，長器械沒有顯著差異 P ＞0．05，右膝角度差異性均為非常顯著 P ＜ 0． 01; \\( 4\\) 出手速度: 失敗者明顯快于成功者，差異性非常顯著 P ＜0．01。

3． 1． 2 器械空中階段

\\( 1\\) 器械空中飛行高度: 失敗者明顯高于成功者，P ＜ 0． 01; \\( 2\\) 器械空中飛行速度: 短器械成功者與失敗者差異性非常顯著 P ＜0． 01，長器械差異性顯著 P ＜0. 05; \\( 3\\) 人械水平位移: 短器械器械水平位移、人體位移成功者與失敗者差異性非常顯著 P ＜ 0． 01，失敗者人體與器械位移差距過大。長器械器械位移差異性非常顯著 P ＜0． 01，人體位移差異性顯著 P ＜0． 05，失敗者器械位移過小于人體位移; \\( 4\\) 人械水平速度差:成功者與失敗者兩者之間差異性均達到非常顯著水平P ＜ 0． 01，失敗者人械水平速度差較大。

3． 1． 3 抓接器械階段

\\( 1\\) 器械下落速度: 失敗者明顯快于成功者，差異性非常顯著 P ＜0． 01; \\( 2\\) 抓接器械時的高度: 成功者明顯高于失敗者，過低不利于抓接器械時的緩沖。短器械成功者與失敗者差異性非常顯著 P ＜ 0． 01，長器械差異性顯著 P ＜0． 05; \\( 3\\) 抓接器械角度: 長器械成功者與失敗者差異性非常顯著 P ＜ 0． 01，失敗者抓接器械時角度過大。短器械抓接器械時的角度因失敗者手與器械未接觸因此未測得; \\( 4\\) 抓接器械時兩膝角度: 成功者要高于失敗者，短器械右膝角度成功者與失敗者差異性非常顯著 P ＜ 0． 01，左膝角度差異性為顯著 P ＜0． 05，長器械左右兩膝角度差異性均為顯著 P ＜0． 05。

3． 2 建議

\\( 1\\) 器械出手時的角度、速度以及高度是成功完成器械拋 + 接動作的先決條件，運動員要合理控制器械出手時的角度、速度以及高度。短器械出手時器械高度應控制在 1． 23m 左右，長器械為 1． 32m 左右。短器械出手角度應控制在 156°左右，長器械為 128°左右; 動作出手速度不能過快，過快則器械受力過大飛行距離過遠。
\\( 2\\) 器械空中飛行階段關鍵技術環節是要縮小人械水平速度差，盡可能使人械位移速度、位移距離達到一致。
\\( 3\\) 抓接器械時要盡可能的隨著器械下落的方向進行合理緩沖，抓接器械的高度不能過低，避免器械向下緩沖銜接動作時導致器械碰地，造成其他錯誤而被扣分。

參 考 文 獻
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